【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 第四单元物质结构基础第1讲原子结构和核外电子排布练习1 苏教版

1 第四单元第四单元 物质结构基础物质结构基础 第第 1 1 讲讲 原子结构和核外电子排布原子结构和核外电子排布 考纲点击考纲点击 1 了解元素 核素和同位素的含义 2 了解原子构成 了解原子序数 核电荷数 质子数 中子数 质量数 核外电子数 以及它们之间的相互关系 3 了解原子核外电子排布 一 原子的构成及各微粒之间的数量关系 1 原子结构模型的演变 经历了五个发展阶段 1803 年英国化学家 建立了原子学说 1903 年汤姆逊发 现了 建立了 葡萄干面包式 模型 1911 年英国物理学家卢瑟福根据 实 验提出原子结构的核式模型 1913 年丹麦科学家玻尔建立了 的原子结构 模型 20 世纪 20 年代建立了现代量子力学模型 2 原子的构成 1 构成原子的微粒及其属性 2 原子中各微粒的数量关系 原子的表示方式 X 其中 X 是 A Z 原子 原子序数 A表示 Z表示 质量数 A Z N 核素的相对原子质量 核素的摩尔质量数值 阳离子 ZAm 核外电子数 质子数 所带电荷数 即核外电子数 阴离子 ZBn 核外电子数 质子数 所带电荷数 即核外电子数 3 核素 同位素概念 核素 同位素 即时训练即时训练 1 1I 是常规核裂变产物之一 可以通过测定大气或水中I 的含量变化 1315313153 来监测核电站是否发生放射性物质泄漏 下列有关I 的叙述中错误的是 13153 A I 的化学性质与I 相同 1315312753 B I 的原子序数为 53 13153 C I 的原子核外电子数为 78 13153 D I 的原子核内中子数多于质子数 13153 即时训练即时训练 2 2 某元素的一种同位素 X 的原子质量数为A 含N个中子 它与 1H 原子组成 HmX 分子 在a g HmX 中所含质子的物质的量是 A A N m mol B A N mol a A m a A C A N mol D A N m mol a A m a A 二 原子核外电子排布 1 核外电子运动特征 1 电子质量 但电子运动空间相对较 运动速度 2 高速运动时 不能找到运动轨迹 不能准确地测量和计算出电子在某一时刻的确切 位置 2 核外电子排布规律 2 1 各电子层最多容纳电子数目 2 最外层电子数目不超过 K 层为最外层时 不超过 3 次外层电子数目不超过 倒数第三层电子数目不超过 4 核外电子总是尽先排布在 的电子层 然后按能量高低依次排布 3 电子层的表示方法及能量变化 电子层序号 1234567 表示符号 离核远近由 电子能量由 即时训练即时训练 3 3 2012 福建师大附中期中考试 氡是放射性稀有气体元素 氡气吸入体内有 害健康 氡的核电荷数是 86 相对原子质量是 222 科学家还发现某些放射性矿物分解放 出的 锕射气 是由质子数为 86 质量数为 219 的原子组成 下列有关氡的说法正确的 是 A 氡气在标准状况下密度约是 19 82 g L 1 B 氡气化学性质较活泼 因此对人体有害 C 氡原子核外有 7 个电子层 最外层有 8 个电子 D 锕射气 是氡的同位素 即时训练即时训练 4 4 用 A B C2 D E F G 和 H 分别表示含有 18 个电子的八种微粒 离 子或分子 请回答 1 A 元素是 B 元素是 C 元素是 用元素符号表示 2 D 是由两种元素组成的双原子分子 其分子式是 3 E 是所有含 18 个电子的微粒中氧化能力最强的分子 其分子式是 4 F 是由两种元素组成的三原子分子 其分子式是 电子式是 5 G 分子中含有 4 个原子 其分子式是 6 H 分子中含有 8 个原子 其分子式是 第四单元 物质结构基础 一 三组概念辨析 1 元素 同位素和核素 元素同位素核素 概念 具有相同质子数的同一类 原子的总称 具有相同质子数和不同中 子数的同一种元素的不同 原子之间的互称 具有一定数目的质子和一 定数目的中子的一种原子 对象 宏观概念 只有种类 没 有个数 是多种具有相同 质子数的原子的总称 微观概念 对某种元素的 不同种原子而言 同位素 是元素这个集体中的个体 原子的种类多于元素的种 类 微观概念 指元素的具体 的某一种原子 特征 以单质或化合物的形式存 在 性质通过单质或者化 合物来体现 化学性质几乎相同 物理 性质不同 质量数不同 具有真实的质量 不同核 素的质量不同 举例 H H H 都是氢元素 1 12 13 1 H H H 互为同位素 1 12 13 1 H H H 就是三种核 1 12 13 1 素 2 同位素 同素异形体 同系物和同分异构体 同位素同素异形体同分异构体同系物 概念 质子数相同中子数不同的 原子 互称为同位素 同种元素形成的 结构不同的单质 互为同素异形体 分子式相同结构 不同的化合物互 为同分异构体 通式相同 结构 相似 分子组成 相差若干个 CH2 原子团的有机物 3 互为同系物 研究 对象 原子单质化合物有机物 举例 H H H 互为同位素 1 12 13 1 金刚石 石墨和 C60互为同素异 形体 正丁烷和异丁烷 互为同分异构体 甲烷 乙烷 丙 烷等烷烃互为同 系物 例 1 稀土 是我国宝贵的战略资源 自 2010 年以来国家制定了一系列稀土保护 制度 以便保证合理又可持续地利用稀土 Sm 与Sm 是稀土元素 下列有关说法不 1446215062 正确的是 A Sm 与Sm 互为同位素 1446215062 B Sm 在元素周期表中位于第六周期第 B 族 14462 C Sm 与Sm 是不同的核素 1446215062 D 据Sm 与Sm 的质量数可以确定 Sm 元素的相对原子质量为 147 1446215062 二 常见等电子数的微粒汇总 1 10 电子 的微粒 分子离子 一核 10 电子的 Ne N3 O2 F Na Mg2 Al3 二核 10 电子的 HF OH 三核 10 电子的 H2ONH 2 四核 10 电子的 NH3 H3O 五核 10 电子的 CH4NH 4 2 18 电子 的微粒 分子离子 一核 18 电子的 Ar K Ca2 Cl S2 二核 18 电子的F2 HClO HS 2 2 三核 18 电子的 H2S 四核 18 电子的PH3 H2O2 NH2F 五核 18 电子的SiH4 CH3F NH2OH 六核 18 电子的N2H4 CH3OH 其他微粒C2H6 CH3NH2 例 2 通常情况下 微粒 A 和 B 为分子 C 和 E 为阳离子 D 为阴离子 它们都含有 10 个电子 B 溶于 A 后所得的物质可电离出 C 和 D A B E 三种微粒反应后可得 C 和一种 白色沉淀 请回答 1 用化学符号表示下列四种微粒 A B C D 2 写出 A B E 三种微粒反应的离子方程式 方法归纳方法归纳 10 电子和 18 电子微粒主要集中在第二 三 四周期相关元素的金属阳离子和非金属 元素简单阴离子 相关气态氢化物及其氢化物失去 H 后对应的离子等 抓住这一规律 再 结合具体题目所给的条件 就不难确定所需答案 三 原子最外层是否满足 8 电子 结构的判断方法 1 分子中若含有氢原子 则氢原子不能满足最外层 8 电子稳定结构 但它满足 K 层为 最外层 2 个电子的稳定结构 Be 原子最外层只有 2 个电子 在其化合物中最外层电子数 不可能是 8 2 分子中若不含有氢原子 则按下述方法逐一进行判断 若某元素化合价绝对值与其 原子最外层电子数之和等于 8 则该元素的原子最外层满足 8 电子稳定结构 否则将不满 足 如 CO2分子中 碳元素的化合价为 4 碳原子最外层电子数为 4 二者之和为 8 则 4 碳原子满足最外层 8 电子稳定结构 氧元素化合价为 2 其绝对值为 2 氧原子最外层电 子数为 6 二者之和为 8 则氧原子也满足最外层 8 电子稳定结构 故 CO2分子中所有原子 都满足最外层 8 电子结构 再如 NO2分子中 氮元素化合价为 4 氮原子最外层电子数为 5 二者之和为 9 故氮原子不满足最外层 8 电子稳定结构 再如 BF3分子中 硼元素化合 价为 3 硼原子最外层电子数为 3 二者之和为 6 故硼原子也不满足最外层 8 电子稳定 结构 3 常见的 X2 卤素单质 O2 N2等双原子单质分子中 原子最外层为 8 电子稳定结构 例 3 下列分子中所有原子都满足最外层为 8 电子结构的是 A BF3 B H2O C SiCl4 D PCl5 1 YBa2Cu8Ox Y 为元素钇 是磁悬浮列车中的重要超导材料 关于Y 的说法不正确的 8939 是 A 属于金属元素 B 质子数与中子数之差为 50 C 原子的核外电子数是 39 D Y 和Y 是两种不同的核素 89399039 2 2012 天津理综 下列叙述正确的是 A 乙酸与丙二酸互为同系物 B 不同元素的原子构成的分子中只含极性共价键 C 92U 和92U 是中子数不同质子数相同的同种核素 235238 D 短周期第 A 与 A 族元素的原子间构成的分子 均满足原子最外层 8 电子结构 3 X Y Z 和 R 分别代表四种元素 如果aXm bYn cZn dRm 四种离子的电子层 结构相同 a b c d为元素的原子序数 则下列关系正确的是 A a c m n B a b n m C c d m n D b d n m 4 2012 浙江名校联盟联考 若原子核外电子排布的基本规律为最外层电子数不超过 5 个 次外层电子数不超过 10 个 倒数第 3 层电子数不超过 15 个 而各电子层电子的最 大容纳量仍为 2n2 则元素周期表中第 3 4 5 周期含有的元素分别有 A 5 种 10 种 15 种 B 8 种 18 种 18 种 C 8 种 10 种 15 种 D 9 种 10 种 15 种 5 A B C D 四种元素的核电荷数依次增加 它们的离子的电子层数相同且最外层 电子数均为 8 A 原子的 L 层电子数与 K M 层电子数之和相等 D 原子的 K L 层电子数之 和等于电子总数的一半 回答以下问题 1 四种元素的元素符号依次是 A B C D 2 写出 B D 元素的离子结构示意图 B D 3 A C 元素形成的化合物的电子式为 4 在 A B C D 最高价氧化物对应水化物中 比较其中酸的酸性强弱 比较其中碱的碱性强弱 5 参考答案参考答案 基础梳理整合基础梳理整合 一 1 道尔顿 电子 粒子散射 核外电子分层排布 2 1 Z 元素 A Z 原子 核素 Z 元素的性质 2 元素符号 核电荷数 核内质子数 核外电子数 质量数 质子数 质子数 中 子数 Z m Z n 3 具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子 具有相同质子数和不同中子数的原子 即时训练即时训练 1 1 C 即时训练即时训练 2 2 A 二 1 小 大 快 2 1 2n2 2 8 2 3 18 32 4 能量最低 3 K L M N O P Q 近 远 低 高 即时训练即时训练 3 3 D 即时训练即时训练 4 4 1 K Cl S 2 HCl 3 F2 4 H2S HH 5 H2O2 或 PH3 6 C2H6 S 核心归纳突破核心归纳突破 例 1 D 解析 解析 Sm 与62Sm 比较 质子数相同 中子数不同 故二者互为同 144 62 150 62 位素 是 Sm 元素的两种不同核素 由质子数为 62 Cs 元素的质子数为 55 可推知 B 项也正 确 例 2 答案 答案 1 H2O NH3 NH OH 4 2 Al3 3NH3 3H2O Al OH 3 3NH 4 或 Mg2 2NH3 2H2O Mg OH 2 2NH 4 例 3 C 解析 解析 分子中原子最外层是否达到 8 个电子的稳定结构 取决于两个因素 一是该中性原子的最外层电子数 二是该原子在分子中形成的共价键数目 在分子中的原 子如果满足二者之和为 8 则满足 8 电子结构 A 选项中硼原子为 6 个电子 B 选项中 H 原 子为 2 个电子 D 选项中 P 原子超过 8 个电子 故选 C 演练巩固提升演练巩固提升 1 B 解析 解析 本题考查原子结构 Y 中质子数为 39 中子数为 89 39 50 质子数 8939 与中子数之差为 11 2 D 解析 解析 同系物是指含有相同的官能团且分子结构中相差 1 个或多个 CH2 原子 团 乙酸和丙二酸不符 A 错 过氧化氢分子中 氧原子之间的共价键是非极性共价键 B 错 同种核素的质子数和中子数相同 C 错 短周期第 A 族的元素是 C 和 Si 第 A 族元 素是 F 和 Cl 它们之间形成的分子均满足了最外层 8 电子结构 D 对 3 D 解析 解析 电子层结构相同 即电子数相等 得等式 a m b n c n d m 4 C 解析 解析 依题意 可以分别计算出前五周期每个周期最后的稀有气体元素的原子 序数如下 第一周期 2 第二周期 2 5 7 第三周期 2 8 5 15 第四周期 2 8 10 5 25 第五周期 2 8 15 10 5 40 故前五周期每个周期的元素种类数 分别是